(57)【要約】【課題】煩雑な操作を行うことなく被計測対象の植物に関する生育情報や生育診断等の詳細な情報を取得することができる植物生育情報処理システム、コンピュータ、植物生育情報処理方法、プログラム、および携帯型通信端末装置を提供する。【解決手段】コンピュータ３は、通信部と、画像に基づいて生育情報を生成する生育情報生成部と、識別情報に対応する携帯型通信端末装置に、生育情報生成部が生成した生育情報を通信部を介して送信して、携帯型通信端末装置２の表示部に生育情報を表示させる情報提供部を有する。携帯型通信端末装置２は、表示部２５と、通信部と、フィルタと、被計測対象の植物の反射光をフィルタを介して撮影して画像を取得する撮影部２１と、分光画像、識別情報を関連付けて通信部を介してコンピュータ３に送信し、コンピュータ３から受信した被計測対象の植物Ｐ１の生育情報や生育診断情報を表示部２５に表示させる制御回路とを有する。【選択図】図１
2007124932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータ、および携帯型通信端末装置を有する植物生育情報処理システムであって、
前記携帯型通信端末装置は、
表示手段と、
前記コンピュータとデータ通信を行う第１の通信手段と、
前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、
前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、
前記撮影手段が取得した画像、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記第１の通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記第１の通信手段を介して前記コンピュータから前記被計測対象の植物の生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、を含み、
前記コンピュータは、
前記携帯型通信端末装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、
前記第２の通信手段を介して受信した前記画像、および前記識別情報を関連付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された画像に基づいて前記被計測対象の植物の生育情報を生成し、当該生育情報と前記識別情報を関連付けて前記記憶手段に記憶する生育情報生成手段と、
前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から前記識別情報を含む指示を受信した場合に、前記記憶手段から当該識別情報に関連付けられた前記被計測対象の植物の前記生育情報を読み出し、当該読み出した生育情報を前記識別情報と関連付けて前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置に提供する提供手段と、を含む
ことを特徴とする植物生育情報処理システム。
【請求項２】
被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータ、および携帯型通信端末装置を有する植物生育情報処理システムであって、
前記携帯型通信端末装置は、
表示手段と、
前記コンピュータとデータ通信を行う第１の通信手段と、
前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、
前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、
前記撮影手段が取得した画像、前記撮影手段に固有の補正処理を当該画像に施すための補正基準情報、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記第１の通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記第１の通信手段を介して前記コンピュータから前記被計測対象の植物の生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、を含み、
前記コンピュータは、
前記携帯型通信端末装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、
前記第２の通信手段を介して受信した前記画像、前記補正基準情報、および前記識別情報を関連付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記補正基準情報に基づいて前記画像に補正処理を施す画像補正処理手段と、
前記画像補正手段が補正処理を施した画像に基づいて前記被計測対象の植物の生育情報を生成し、当該生育情報と前記識別情報を関連付けて前記記憶手段に記憶する生育情報生成手段と、
前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から前記識別情報を含む指示を受信した場合に、前記記憶手段から当該識別情報に関連付けられた前記被計測対象の植物の前記生育情報を読み出し、当該読み出した生育情報を前記識別情報と関連付けて前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置に提供する提供手段と、を含む
ことを特徴とする植物生育情報処理システム。
【請求項３】
被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータであって、
撮影手段および表示手段を備えた携帯型通信端末装置とデータ通信を行う通信手段と、
前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記撮影手段により取得された前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長領域の画像に基づいて、前記被計測対象の植物に関する生育情報を生成する生育情報生成手段と、
前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記画像に関連付けられた前記携帯型通信端末装置に関する識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する前記携帯型通信端末装置に、前記生育情報生成手段が生成した前記生育情報を前記通信手段を介して送信して、当該携帯型通信端末装置の表示手段に前記生育情報を表示させる情報提供手段と
を有することを特徴とするコンピュータ。
【請求項４】
前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記撮影手段により取得された前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長領域の画像に、前記撮影手段に対応する補正基準情報に基づいて、前記撮影手段に固有の画像補正処理を施す画像補正処理手段を有し、
前記生育情報生成手段は、前記画像補正処理手段により前記画像補正処理が施された前記特定波長領域の画像に基づいて、前記被計測対象の植物に関する生育情報を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載のコンピュータ。
【請求項５】
前記携帯型通信端末装置の撮影手段が基準反射部材を撮影して取得した画像を、前記補正基準情報として記憶する記憶手段を備え、
前記画像補正処理手段は、前記撮影手段による前記画像に、前記記憶手段が記憶する前記補正基準情報に基づいて前記撮影手段に固有の画像補正処理を施す
ことを特徴とする請求項４に記載のコンピュータ。
【請求項６】
前記携帯型通信端末装置は、前記被計測対象の植物からの反射光のうち特定波長を規定する規定手段を備え、
前記通信手段は、前記携帯型通信端末装置から、前記規定手段を介して前記撮影手段が撮影した画像、および当該画像と関連付けられた前記規定手段による前記特定波長に関する規定情報を受信し、
前記画像補正手段は、前記通信手段が受信した前記画像に、前記規定情報および補正基準情報に基づいて、前記撮影手段に固有の画像補正処理を施し、
前記生育情報生成手段は、前記画像補正手段により画像補正処理が施された画像および前記規定情報に基づいて、前記被計測対象の植物に関する生育情報を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載のコンピュータ。
【請求項７】
前記携帯型通信端末装置は、前記被計測対象の植物の撮影位置に関する位置情報を取得する位置情報取得手段を備え、
前記通信手段は、前記携帯型通信端末装置から、前記画像および当該画像に関連付けられた前記位置情報取得手段が取得した位置情報を取得し、
前記生育情報生成手段は、前記位置情報に関連付けられた前記画像に基づいて、前記位置情報に対応する前記被計測対象の植物に関する生育情報を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載のコンピュータ。
【請求項８】
前記位置情報取得手段により取得した位置情報、および被計測対象の植物の生育情報を、位置情報毎および時系列的に記憶する記憶手段と、
少なくとも前記記憶手段が記憶する前記画像、前記生育情報に基づいて、前記位置情報毎に被計測対象の植物に関する生育診断処理を行う生育診断処理手段と、を有し、
前記情報提供手段は、前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記画像に関連付けられた前記携帯型通信端末装置に関する識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する前記携帯型通信端末装置に、前記生育診断処理手段が生成した前記生育診断情報を前記通信手段を介して送信して、当該携帯型通信端末装置の表示手段に前記生育診断情報を表示させる
ことを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ。
【請求項９】
被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータの植物生育情報処理方法であって、
撮影手段および表示手段を備えた携帯型通信端末装置とデータ通信を行う通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記撮影手段により取得された前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長領域の画像に基づいて、前記被計測対象の植物に関する生育情報を生成する第１のステップと、
前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記画像に関連付けられた前記携帯型通信端末装置に関する識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する前記携帯型通信端末装置に、前記第１のステップにより生成した前記生育情報を前記通信手段を介して送信して、当該携帯型通信端末装置の表示手段に前記生育情報を表示させる第２のステップと
を有することを特徴とする植物生育情報処理方法。
【請求項１０】
被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータが実行するプログラムであって、
撮影手段および表示手段を備えた携帯型通信端末装置とデータ通信を行う通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記撮影手段により取得された前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長領域の画像に基づいて、前記被計測対象の植物に関する生育情報を生成する第１のステップと、
前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記画像に関連付けられた前記携帯型通信端末装置に関する識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する前記携帯型通信端末装置に、前記第１のステップにより生成した前記生育情報を前記通信手段を介して送信して、当該携帯型通信端末装置の表示手段に前記生育情報を表示させる第２のステップと
を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
表示手段と、
被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータとデータ通信を行う通信手段と、
前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、
前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、
前記撮影手段が取得した画像、前記撮影手段に固有の補正処理を当該画像に施すための補正基準情報、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記通信手段を介して前記コンピュータから前記被計測対象の植物の生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段と
を有することを特徴とする携帯型通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば作物、農作物等の植物の生育に関する処理を行う植物生育情報処理システム、コンピュータ、植物生育情報処理方法、プログラム、および携帯型通信端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば営農者等のユーザは、作物等の植物の生育状況を診断することによって、灌水や追肥、防除など栽培管理を適宜行っている。この際、生育ムラは収穫物の品質ムラに直接影響を及ぼす場合が多く、それを抑制する栽培管理技術の開発が望まれている。一般的に被計測対象の植物の生育診断として、例えば目視により被計測対象の植物の長さや栽培面積などを直接または非破壊で個体調査する方法が行われている。しかし、調査に手間がかかり計測誤差も大きい場合がある。このため、一般農家でも簡便に定量的に隔測で調査できる生育診断技術の開発が望まれている。また、食の安全性の観点から、トレーサビリティとして栽培履歴や精度の高い生育情報の開示が求められた場合、その情報を簡単に取得できる生育測定技術の開発も望まれている。
【０００３】
ところで生育状況を定量的に非破壊計測する技術として、例えば上空から圃場を撮影した画像から反射率を特定し、その反射率にて作物の生育量を測定する作物生育量測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、地上から作物耕作地に植えた作物の生育状況を所望時に見ることができるモニターシステムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９６６４号公報（図８）
【特許文献２】実用新案登録第３０８１６５４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載された装置では、上空から圃場を撮影した画像から反射率にて作物の生育量を測定するが、詳細な生育情報等を把握することができない。また上記特許文献２に記載されたモニターシステムでは、遠隔地にて作物の生育状況を所望時に見ることができるが、詳細な生育情報等を把握することができない。また、上記装置やシステムでは、比較的サイズの大きい画像データの記憶や画像処理等や通信を行う専用の装置を設ける必要があり、コストが高く、また煩雑な操作を行う必要がある。また、例えば営農者が圃場で上記装置を設置するのは困難であり、その場で詳細な情報を把握することが困難である。このため、例えば営農者が圃場でリアルタイムに被計測対象の植物に関する詳細な生育情報や生育判断等を把握できるシステムが望まれている。
【０００６】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、煩雑な操作を行うことなく被計測対象の植物に関する生育情報や生育診断等の詳細な情報を取得することができる植物生育情報処理システム、コンピュータ、植物生育情報処理方法、プログラム、および携帯型通信端末装置を提供すること等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
【０００８】
請求項１に係る発明の植物生育情報処理システム１は、計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータ、および携帯型通信端末装置を有する植物生育情報処理システムであって、前記携帯型通信端末装置は、表示手段と、前記コンピュータとデータ通信を行う第１の通信手段と、前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、前記撮影手段が取得した画像、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記第１の通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記第１の通信手段を介して前記コンピュータから前記被計測対象の植物の生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、を含み、前記コンピュータは、前記携帯型通信端末装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、前記第２の通信手段を介して受信した前記画像、および前記識別情報を関連付けて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された画像に基づいて前記被計測対象の植物の生育情報を生成し、当該生育情報と前記識別情報を関連付けて前記記憶手段に記憶する生育情報生成手段と、前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から前記識別情報を含む指示を受信した場合に、前記記憶手段から当該識別情報に関連付けられた前記被計測対象の植物の前記生育情報を読み出し、当該読み出した生育情報を前記識別情報と関連付けて前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置に提供する提供手段と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明の植物生育情報処理システムは、被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータ、および携帯型通信端末装置を有する植物生育情報処理システムであって、前記携帯型通信端末装置は、表示手段と、前記コンピュータとデータ通信を行う第１の通信手段と、前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、前記撮影手段が取得した画像、前記撮影手段に固有の補正処理を当該画像に施すための補正基準情報、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記第１の通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記第１の通信手段を介して前記コンピュータから前記被計測対象の植物の生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、を含み、前記コンピュータは、前記携帯型通信端末装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、前記第２の通信手段を介して受信した前記画像、前記補正基準情報、および前記識別情報を関連付けて記憶する記憶手段と、記記憶手段に記憶された前記補正基準情報に基づいて前記画像に補正処理を施す画像補正処理手段と、前記画像補正手段が補正処理を施した画像に基づいて前記被計測対象の植物の生育情報を生成し、当該生育情報と前記識別情報を関連付けて前記記憶手段に記憶する生育情報生成手段と、前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から前記識別情報を含む指示を受信した場合に、前記記憶手段から当該識別情報に関連付けられた前記被計測対象の植物の前記生育情報を読み出し、当該読み出した生育情報を前記識別情報と関連付けて前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置に提供する提供手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明のコンピュータは、被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータであって、撮影手段および表示手段を備えた携帯型通信端末装置とデータ通信を行う通信手段と、前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記撮影手段により取得された前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長領域の画像に基づいて、前記被計測対象の植物に関する生育情報を生成する生育情報生成手段と、前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記画像に関連付けられた前記携帯型通信端末装置に関する識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する前記携帯型通信端末装置に、前記生育情報生成手段が生成した前記生育情報を前記通信手段を介して送信して、当該携帯型通信端末装置の表示手段に前記生育情報を表示させる情報提供手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項９に係る発明の植物生育情報処理方法は、被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータの植物生育情報処理方法であって、撮影手段および表示手段を備えた携帯型通信端末装置とデータ通信を行う通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記撮影手段により取得された前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長領域の画像に基づいて、前記被計測対象の植物に関する生育情報を生成する第１のステップと、前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記画像に関連付けられた前記携帯型通信端末装置に関する識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する前記携帯型通信端末装置に、前記第１のステップにより生成した前記生育情報を前記通信手段を介して送信して、当該携帯型通信端末装置の表示手段に前記生育情報を表示させる第２のステップとを有する。
【００１２】
請求項１０に係る発明のプログラムは、被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータが実行するプログラムであって、撮影手段および表示手段を備えた携帯型通信端末装置とデータ通信を行う通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記撮影手段により取得された前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長領域の画像に基づいて、前記被計測対象の植物に関する生育情報を生成する第１のステップと、前記通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から受信した、前記画像に関連付けられた前記携帯型通信端末装置に関する識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する前記携帯型通信端末装置に、前記第１のステップにより生成した前記生育情報を前記通信手段を介して送信して、当該携帯型通信端末装置の表示手段に前記生育情報を表示させる第２のステップとを前記コンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１３】
請求項１１に係る携帯型通信端末装置は、表示手段と、被計測対象の植物の生育情報に関する処理を行うコンピュータとデータ通信を行う通信手段と、前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、前記撮影手段が取得した画像、前記撮影手段に固有の補正処理を当該画像に施すための補正基準情報、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記通信手段を介して前記コンピュータから前記被計測対象の植物の生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段とを有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る植物生育情報処理システムを説明するための図である。本実施形態に係る植物生育情報処理システム１は、例えば図１に示すように、携帯型通信端末装置２、およびコンピュータ（植物生育情報処理装置ともいう）３を有する。携帯型通信端末装置２は、例えば通信路４や基地局５を介してコンピュータ３と接続されている。携帯型通信端末装置２は例えば営農者や作物生産者等のユーザｈ２により操作され、コンピュータ３は例えば研究機関や行政機関、民間会社、各種団体等により管理や運営がなされ、それら機関や団体等のオペレータｈ３や管理者等により操作される。
【００１５】
携帯型通信端末装置２は、例えばカメラ機能（撮影部）や表示機能（表示部）を備えており、被計測対象の植物Ｐ１を撮影して取得した画像を通信路４を介してコンピュータ３に出力する。本実施形態に係る被計測対象は、例えば稲、麦、大豆、野菜等の農作物の他、芝生や雑草等の植物全般である。例えば通信路４としていわゆるインターネット等の通信路を採用した場合に、携帯型通信端末装置２とコンピュータ３間で所定のプロトコルによりデータ通信を行う。所定のプロトコルは、例えばＩＰ（Internet protocol）、ＴＣＰ（Transmission control protocol），ＵＤＰ（User datagram protocol）、電子メール伝送技術に用いられるＳＭＴＰ（Simple mail transfer protocol）やＰＯＰ（Post office protocol）、ＦＴＰ（File transfer protocol）、ＨＴＴＰ（Hypertext transfer protocol）等を含む。
【００１６】
コンピュータ３は、携帯型通信端末装置２から受信した画像に規定された画像処理を施し、その結果得られた画像や記憶装置（データベース）３３２等に記憶されている各種データに基づいて、被計測対象の植物Ｐ１に関する照合処理、解析処理、生育情報生成処理、生育診断処理等を行い、その結果を示す生育情報や生育診断情報等のデータを要求に応じて携帯型通信端末装置２や端末装置６に配信したり情報共有を行う。そして携帯型通信端末装置２は、コンピュータ３から受信したその生育情報や生育診断情報を表示部に表示する。
【００１７】
以上説明したように、カメラ機能を備えた携帯型通信端末装置２が、被計測対象の植物Ｐ１を撮像して得られた画像を通信路４を介してコンピュータ３に送信し、コンピュータ３が、その画像に基づいて被計測対象の植物Ｐ１の生育情報に関する処理を行い生育情報や生育診断情報等のデータを生成し、それらのデータを要求に応じて携帯型通信端末装置２や端末装置６に配信したり情報共有を行うので、例えば携帯型通信端末装置２は、コンピュータ３から受信したその生育情報や生育診断情報等のデータを表示部に表示することで、ユーザｈ２に被計測対象の植物Ｐ１に関する生育情報や生育診断結果等のデータを報知することができる。
【００１８】
この際、携帯型通信端末装置２が、携帯型通信端末装置２に関する識別情報と画像とを関連付けてコンピュータ３に送信し、コンピュータ３がその識別情報および画像とを関連付けて記憶装置３３２に記憶し、その画像に基づいて生育情報や生育診断情報を生成して、その識別情報に対応する携帯型通信端末装置２にデータを送信し、携帯型通信端末装置２が表示部に生育情報や生育診断情報を表示することで、簡単な処理により、携帯型通信端末装置２を操作するユーザｈ２に被計測対象の植物Ｐ１に関する生育情報や生育診断結果等のデータを報知することができる。
【００１９】
また、携帯型通信端末装置２は、ユーザｈ２が煩雑な操作を行うことなく簡単な操作により、被計測対象の植物Ｐ１に関する生育情報や生育判断情報を、例えば植物Ｐ１を撮影した位置近傍や植物Ｐ１が生育している圃場等にて取得して表示部に表示させることにより、ユーザｈ２に報知することができる。また、コンピュータ３にて画像処理や生育情報や生育診断に係る処理を行いその結果を携帯型通信端末装置２に送信して、携帯型通信端末装置２がそれらのデータを受信して表示するので、携帯型通信端末装置２の処理負荷を低減することができる。この際、コンピュータ３は圃場近傍や遠隔地に設置されていてもよく設置場所は問わない。また、携帯型通信端末装置２を情報入出力端末としたユビキタスネットワーク型の植物生育情報処理システム１を提供することができる。
【００２０】
また、本実施形態に係る携帯型通信端末装置２は、例えば図１に示すように、被計測対象の植物Ｐ１の位置や携帯型通信端末装置２の撮影位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部を備える。位置情報取得部は例えばＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）衛星７から受信したＧＰＳ信号に基づいて位置情報を取得する。位置情報は例えば緯度情報、経度情報、高度情報等のデータを含む。携帯型通信端末装置２は、この位置情報取得部が取得した位置情報を、被計測対象の植物Ｐ１を撮影して得られた画像と関連付けてコンピュータ３に送信する。コンピュータ３は、画像と関連付けられた位置情報を受信すると、その位置情報に基づいて例えば植物Ｐ１の位置や植物Ｐ１が生育している圃場ｆ１の位置、撮影位置等を特定し、その位置情報に関連付けてデータベース３３２に記憶されている気象情報や過去の生育情報等のデータに基づいて分析処理や解析処理を行い、得られた画像、生育情報、生育診断結果等を位置情報に関連付けて管理や情報共有を行う。
【００２１】
以上説明したように、携帯型通信端末装置２が位置情報取得部を備え、コンピュータ３が位置情報取得部が取得した位置情報、画像、生育情報、生育診断結果等を関連付けて処理および管理を行うので、例えばコンピュータ３は取得した位置情報に基づいて、より高精度に画像処理や生育情報処理や生育診断処理を行うことができる。また、ユーザｈ２は煩雑な操作を行うことなく、簡単な操作により携帯型通信端末装置２にて、位置情報に応じて生成された高精度な生育情報や生育診断情報を取得することができる。
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る植物生育情報処理システム１を詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る植物生育情報処理システムの携帯型通信端末装置２を説明するための機能ブロック図である。
【００２３】
本実施形態に係る携帯型通信端末装置２は、例えば図２に示すように、通信部２０、撮影部２１、フィルタ２２、発光部２３、位置情報取得部２４、表示部２５、音声処理部２６、操作入力部２７、メモリ２８、および制御回路（ＣＰＵ：Central processing unit）２９を有する。通信部２０は本発明に係る通信手段の一実施形態に相当し、撮影部２１は本発明に係る撮影手段の一実施形態に相当する。フィルタ２２は本発明に係る規定手段の一実施形態に相当し、位置情報取得部２４は本発明に係る位置情報取得手段の一実施形態に相当する。表示部２５は本発明に係る表示手段の一実施形態に相当し、制御回路（ＣＰＵ）２９は本発明に係る制御手段の一実施形態に相当する。
【００２４】
通信部２０は、例えば制御回路２９の制御により、通信路４を介してコンピュータ３とデータ通信を行う。本実施形態に係る通信部２０は、例えば図１に示すように、無線通信方式により基地局５とデータ通信を行い、その基地局５および通信路４を介してコンピュータ３とデータ通信を行う。通信部２０は、詳細には所定のプロトコルにてデータ通信を行う通信インタフェース等により構成されている。
【００２５】
撮影部２１は、被計測対象の植物からの反射光を撮影して画像を取得する。詳細には、撮影部２１はフィルタ２２を介して被計測対象の植物Ｐ１からの反射光を撮影して画像を取得し、その画像を信号Ｓ２１として制御回路２９に出力する。また撮影部２１は制御回路２９からの制御信号ＣＴＬ２１に基づいて各種処理や各種動作を行う。撮影部２１は、例えば図２に示すように、光学レンズ系２１１、撮像素子２１２、アナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ）２１３を有する。
【００２６】
光学レンズ系２１１は、例えば被計測対象の植物Ｐ１からの反射光を撮像素子２１２の撮影面上に結像する機能を有する。撮像素子２１２は、光学レンズ系２１１により結像された光を電気信号Ｓ２１２に変換して出力する。撮像素子２１２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）撮影素子やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの撮影素子により構成される。アナログ／デジタル変換回路２１３は、撮像素子２１２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、信号Ｓ２１として制御回路２９に出力する。
【００２７】
フィルタ２２は、被計測対象の植物Ｐ１の反射光のうち特定波長を規定する。例えば被計測対象の植物Ｐ１が圃場ｆ１などに生育している場合に、例えば太陽や電灯等の光源から、植物Ｐ１や土壌等を含む圃場ｆ１に光が出射されている。撮影部２１は、植物Ｐ１や土壌からの反射光を撮影する際に、フィルタ２２を介して植物Ｐ１からの特定波長の画像を取得する。こうすることにより画像内の画素それぞれの輝度レベルに基づいて、植物Ｐ１とそれ以外例えば土壌や水等を判別することができる。フィルタ２２は、例えば光学レンズ系２１１と被計測対象の植物Ｐ１との間に設けられてもよいし、光学レンズ系２１１と撮像素子２１２間に設けられてもよい。本実施形態に係るフィルタ２２は、例えば複数種類のフィルタを備える。
【００２８】
図３は、図２に示した携帯型通信端末装置２のフィルタ２２を説明するための図である。図３（ａ）は、図２に示した携帯型通信端末装置２のフィルタ２２の第１具体例を説明するための図である。図３（ｂ）は図３（ａ）に示したフィルタ２２を装着した携帯型通信端末装置２を説明するための図である。例えば一般的なカメラ機能付携帯電話に本発明に係る携帯型通信端末装置２の機能を備える場合には、携帯型通信端末装置２の撮影部２１にフィルタ２２を着脱可能に設置することが好ましい。例えば図３（ａ）に示すようなフィルタ２２を、図３（ｂ）に示すように撮影部２１の前面部に着脱可能に設置する。例えばフィルタ２２と携帯型通信端末装置２の筐体部２００の接部に磁性体等により形成された着脱部を設ける。こうすることにより簡単に本発明に係るフィルタ２２を着脱可能に設けることができる。
【００２９】
図４は、図２に示した携帯型通信端末装置のフィルタ２２の第２具体例を説明するための図である。携帯型通信端末装置２は、例えば図４に示すように、撮影部２１近傍に複数種類のフィルタ２２ａ〜２２ｃ、およびフィルタ２２ａ〜２２ｃを回動可能に支持する可動部２２ｄを備える。可動部２２ｄは、例えば制御回路２９の制御により、回転中心軸２２ｔを中心に回転することにより複数種類のフィルタ２２ａ〜２２ｃを撮影部２１の前面部に選択的に配置する。本実施形態に係るフィルタ２２ａ〜２２ｃは図４に示すように扇形状に形成されており、例えば円形状のフィルタと比べて小型化することができる。
【００３０】
図５は、図２に示した携帯型通信端末装置のフィルタ２２の第３具体例を説明するための図である。携帯型通信端末装置２は、例えば図５に示すように、撮影部２１近傍に、複数種類のフィルタ２２ｅ〜２２ｇ、およびフィルタ２２ｅ〜２２ｇを平行移動可能に支持する可動部２２ｈを備える。可動部２２ｈは、例えば制御回路２９の制御により、規定方向（移動方向）ｄｘ１に沿って形成された複数種類のフィルタ２２ｅ〜２２ｇを、移動方向ｄｘ１に沿って移動駆動する複数種類のフィルタ２２ｅ〜２２ｇを撮影部２１の前面部に選択的に配置することができる。上述したように制御回路２９は、可動部２２ｄ（２２ｈ）を駆動制御することにより、複数種類のフィルタを選択的に撮影部２１の前面部に設置することができる。
【００３１】
図６（ａ）〜（ｃ）は、図２に示した携帯型通信端末装置２のフィルタ２２の第４具体例を説明するための図である。フィルタ２２は、例えば図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数種類のフィルタ２２それぞれを識別するための識別情報（マーク）２２０が形成されている。マーク２２０（２２０ａ，２２０ｂ）の種類は、例えば図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、記号、マーク、文字、画像等である。マーク２２０は、例えば図６（ａ）〜（ｃ）に示すように被計測対象のフィルタ２２の周辺部に形成されていることが好ましい。このマーク２２０は例えば撮影部２１により被計測対象の植物Ｐ１の反射光と共に撮影されて分光画像中に画像として付加され、コンピュータ３は、この分光画像中からマーク２２０を抽出し、抽出したマーク２２０に基づいてフィルタ２２の種類を特定する。こうすることでコンピュータ３は簡単な画像処理により画像からフィルタの種類を特定することができる。
【００３２】
また、フィルタ２２の特定方法として、例えば制御回路２９が、可動部２２ｄ（２２ｈ）による各種フィルタの回転量（移動量）に基づいてフィルタの種類を特定し、その特定したフィルタ情報を分光画像と関連付けて通信部２０を介して送信し、コンピュータ３が受信した分光画像と関連付けられたフィルタ情報により、その分光画像と対応するフィルタ情報を特定してもよい。
【００３３】
本実施形態に係るフィルタ２２は、例えば図２に示すように、バンドパスフィルタ２２１、および減光フィルタ２２２を有する。バンドパスフィルタ２２１は、例えばコンピュータ３が被計測対象の植物Ｐ１の生育状況を解析する際に参照する分光画像を、携帯型通信端末装置２が生成する際に用いられる。このバンドパスフィルタ２２１は、例えば複数種類の分光画像を撮影するために複数種類のバンドパスフィルタを有する。本実施形態では第１〜第３のバンドパスフィルタ２２１１〜２２１３を有する。
【００３４】
第１のバンドパスフィルタ２２１１は、例えば被計測対象の植物Ｐ１の植被率を測定する際に参照される近赤外分光画像を生成する際に、撮影部２１と被計測対象の植物Ｐ１との間に設けられる。この第１のバンドパスフィルタ２２１１は、例えば植物Ｐ１と地表などの差を検知するために特定波長帯域を透過させるフィルタである。詳細には第１のバンドパスフィルタ２２１１は、波長が８３０ｎｍ近傍で透過率が略８２±５％、波長が７００ｎｍ以下で透過率が略５％以下に規定されている。第１のバンドパスフィルタ２２１１は、いわゆるＩＲ（赤外：Infrared）フィルタにより構成される。
【００３５】
第２および第３のバンドパスフィルタ２２１２，２２１２は、例えば被計測対象の植物Ｐ１の葉色値や窒素吸収濃度を推測する情報を推定する場合に、撮影部２１と被計測対象の植物Ｐ１との間に設けられる。第２のバンドパスフィルタ２２１２は、例えば約５５０ｎｍで透過率が最大ピークとなるように透過特性が規定されている。第３のバンドパスフィルタ２２１３は、例えば約８００ｎｍで透過率が最大ピークとなるように透過特性が規定されている。携帯型通信端末装置２は、この第２のバンドパスフィルタ２２１２を介して撮影された分光画像と、第３のバンドパスフィルタ２２１３を介して撮影された分光画像をコンピュータ３に送信し、コンピュータ３は、後述するように２つの分光画像の輝度値の比に基づいて葉色値を演算により算出し、その葉色値に基づいて窒素吸収濃度を特定する。
【００３６】
減光フィルタ２２２は、撮影部２１に入射する光量を設定した光量となるように減光率が規定されている。例えば複数個の携帯型通信端末装置２の撮影部２１それぞれの感度特性にばらつきがあるために、例えば同一の植物Ｐ１の反射光を撮影した場合であっても、携帯型通信端末装置２それぞれが生成する分光画像の輝度値のばらつきが生じる。減光フィルタ２２２は、携帯型通信端末装置２の撮影部２１の感度特性のばらつきを低減するために、後述するように予め規定された輝度値となるように減光率が規定される。
【００３７】
発光部２３は、制御回路２９の制御により発光して被計測対象の植物Ｐ１に光を照射する。詳細には制御回路２９は、例えば撮影部２１により被計測対象の植物Ｐ１からの反射光の入射光量が基準値よりも小さい場合に光量が足りないと判断し、発光を指示する制御信号ＣＴＬ２３を発光部２３に出力する。発光部２３は制御回路２９からその制御信号ＣＴＬ２３を受けた場合に発光する。発光部２３は、例えばＬＥＤ（Light emitting diode）等の発光素子により構成される。
【００３８】
位置情報取得部２４は、例えば被計測対象の植物Ｐ１を撮影する場合に、その植物Ｐ１の位置や撮影位置を示す位置情報を取得する。本実施形態では位置情報取得部２４は、携帯型通信端末装置２の現在位置を検出することで、被計測対象の植物Ｐ１の撮影位置を示す位置情報を取得し、信号Ｓ２４として制御回路２９に出力する。位置情報取得部２４は、例えばＧＰＳ信号受信回路、地磁気センサ、および加速度センサ等を有する。ＧＰＳ信号受信回路は、例えば複数個のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、携帯型通信端末装置２の位置情報を取得する。地磁気センサは、磁場の向きや強さを検出するセンサである。制御回路２９は、地磁気センサによる検出結果に基づいて撮影時の撮影方向を特定する。加速度センサは、携帯型通信端末装置２の装置に加わる加速度を検出するセンサである。制御回路２９は、加速度センサにより検出された加速度に基づいて、例えば撮影時に撮影部２１による撮影方向と重力加速度方向との角度差を検出し、検出結果に応じた処理を行う。例えば制御回路２９は、規定値以上角度差を検出した場合には例えば表示部やスピーカ等から、その旨を示す報知を行うことで、ユーザｈ２に撮影方向が重力加速度方向と略一致させるように促す。また、例えば制御回路２９がその検出した角度差を示す信号をコンピュータ３に出力して、コンピュータ３がその角度差を受信し、角度差に基づいてその角度差に起因する分光画像の歪みを画像補正処理することが好ましい。こうすることでコンピュータ３はより高精度に生育情報の生成や生育診断を行うことができる。
【００３９】
表示部２５は、制御回路２９の制御により、例えば本発明に係る被計測対象の植物Ｐ１に関する画像や、コンピュータ３から受信した被計測対象の植物Ｐ１に関する生育情報や生育診断情報等を表示する。表示部２５は、例えばＬＣＤ（Liquid crystal display）表示パネルや有機ＥＬ（Electroluminescence display）発光パネル等の表示装置により構成される。
【００４０】
音声処理部２６は、制御回路２９の制御により、例えばスピーカ２６１に音声信号に応じた発音を行わせ、マイクロフォン２６２が音声信号に応じて生成した電気信号に音声処理を施して制御回路２９に出力する。
【００４１】
操作入力部２７は、例えばキーボード、各種ボタン、ポインティングデバイス、タッチパネル等の入力装置により構成され、ユーザによる操作に応じた信号Ｓ２７を制御回路２９に出力する。制御回路２９は、その信号Ｓ２７に基づいて本発明に係る処理を行う。
【００４２】
メモリ２８は、例えば制御回路２９による処理のワークスペースとして用いられる。メモリ２８は、例えばＲＡＭ（Random access memory）やＲＯＭ（Read only memory）、ハードディスクドライブ等の記憶装置により構成される。また、メモリ２８は、例えばプログラムＲＰＧ２、識別情報２８１、および各種データ２８２を記憶する。プログラムＲＰＧ２は本発明に係る機能を有する。識別情報２８１は、例えば携帯型通信端末装置２を識別するための情報、詳細には携帯型通信端末装置２それぞれ固有の情報である製造シリアル番号や、メールアドレス情報、電話番号情報、予め設定したＩＤ情報やパスワード等のデータである。各種データ２８２は、例えば本発明に係る各種処理により生成されるデータや初期変数データ等のデータである。
【００４３】
制御回路２９は、各構成要素を統括的に制御する。また、制御回路２９は、例えばプログラムＰＲＧ２を実行することにより本発明に係る機能を実現する。制御回路２９の詳細な動作については後述する。
【００４４】
図７は、図１に示した植物生育情報処理システムのコンピュータを説明するための機能ブロック図である。本実施形態に係るコンピュータ３は、例えば図７に示すように、通信部３０、表示部３１、操作入力部３２、記憶部３３、および制御回路（ＣＰＵ）３４を有する。各構成要素は、例えばバス（データ通信線）３５により接続されている。通信部３０は本発明に係る通信手段の一実施形態に相当し、記憶部３３は本発明に係る記憶手段の一実施形態に相当する。制御回路３４は、本発明に係る機能を実行する。
【００４５】
通信部３０は、例えば制御回路３４の制御により、通信路４（基地局５）を介してコンピュータ３や端末装置６とデータ通信を行う。通信部３０は、詳細には所定のプロトコルにてデータ通信を行う通信インタフェース等により構成されている。
【００４６】
表示部３１は、制御回路２９の制御により、例えば本発明に係る画像やデータを表示する。表示部３１は、例えばＬＣＤ表示パネルや有機ＥＬ発光パネル、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の表示装置により構成されている。
【００４７】
操作入力部３２は、例えばキーボード、各種ボタン、ポインティングデバイス、タッチパネル等の入力装置により構成され、ユーザによる操作に応じた信号Ｓ３２を制御回路３４に出力する。制御回路３４は、その信号Ｓ３２に基づいて本発明に係る処理を行う。
【００４８】
記憶部３３は、例えば制御回路３４による処理のワークスペースとして用いられる。記憶部３３は、例えばメモリ３３１、および記憶装置（データベース）３３２を有する。メモリ３３１は、例えばＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置により構成さている。メモリ３３１は、例えば本発明に係る機能を有するプログラムＲＰＧ３を記憶する。記憶装置３３２は、例えば本発明に係る各種処理により生成されるデータや初期変数データ、過去のデータ等のデータＤ３を記憶する。記憶装置３３２は、例えばハードディスクドライブや光ディスク記憶装置等の記憶装置により構成されている。
【００４９】
制御回路３４は、例えば装置全体を統括的に制御する。制御回路３４は、例えばプログラムＰＲＧ３を実行することにより本発明に係る機能を実現する。制御回路３４の動作については後述する。
【００５０】
図８は、図７に示したコンピュータ３の動作を説明するための機能ブロック図である。記憶部３３は、例えば図８に示すように、ユーザ情報３０１、識別情報３０２、画像（分光画像）３０３、フィルタ情報３０４、位置情報３０５、補正基準情報３０６、補正画像３０７、時間情報３０８、地図情報３０９、気象情報３１０、水量情報３１１、肥料情報３１２、植被率情報３１３、葉色値情報３１４、生育情報３１５、生育診断情報３１６等の各種データＤ３を関連付けて記憶する。
【００５１】
ユーザ情報３０１は、例えば被計測対象の植物Ｐ１の営農者や作物生産者等のユーザｈ２を示すデータであり、詳細には氏名情報、住所情報等のデータである。識別情報３０２は、上述した識別情報２８１に対応し、例えば携帯型通信端末装置２を識別するためのデータである。画像（分光画像）３０３は、携帯型通信端末装置２から受信した画像（分光画像）を示すデータである。フィルタ情報３０４は、例えば携帯型通信端末装置２のフィルタ２２の種類を識別するためのデータであり、分光画像３０３と関連付けて記憶される。このフィルタ情報３０４は、本発明に係る規定情報の一実施形態に相当する。位置情報３０５は、携帯型通信端末装置２により撮影された画像３０３に関連付けられた、被計測対象の植物Ｐ１の位置や撮像位置を示すデータである。
【００５２】
補正基準情報３０６は、分光画像３０３に画像補正処理を施す際に参照されるデータであり、携帯型通信端末装置２の撮影部２１に固有の撮像特性のばらつきや画像のゆがみを補正するためのデータである。携帯型通信端末装置２は、予め補正基準情報３０６をコンピュータ３に送信してもよいし、撮影時毎や画像送信時毎に送信してもよい。補正画像３０７は、補正基準情報３０６に基づいて分光画像３０３に画像補正処理が施された結果を示す画像データである。時間情報３０８は、分光画像３０３の撮影時間や生育情報３１５等の各種データと関連付けられている時間データである。地図情報３０９は、いわゆる地図を示すデータであり、例えば被計測対象の植物Ｐ１の位置や分光画像の撮影位置、植物Ｐ１が生育している圃場の位置を特定する際に参照される。気象情報３１０は、例えば過去、現在、今後の天候情報、気温情報、降水量情報、水温情報、湿度情報等のデータである。水量情報３１１は、例えば被計測対象の植物Ｐ１に与えられた水量等を示すデータであり、例えば降水量等から算出される。肥料情報３１２は、例えば被計測対象の植物植物Ｐ１に与えられた肥料の種類や肥料量を示すデータである。植被率情報３１３は、例えば単位面積当り植物の被覆している割合を示すデータであり、植物の乾物量を推定する際に参照される。植被率情報３１３は、後述するように画像（分光画像）３０３に画像処理を施して画素毎に輝度レベルを２値化した画素比（面積比）により算出される。
【００５３】
葉色値情報３１４は、例えば被計測対象の植物Ｐ１の葉の色の度合いを示すデータであり、例えば透過波長領域が異なる２つの波長フィルタそれぞれを介して得られた第１および第２の分光画像の輝度値の比により、光源光量による反射率の変化を除去することで算出される。この際、第１および第２の分光画像のうち比較対象の輝度値は、ヒストグラムによる被計測対象の植物Ｐ１の葉からの反射光に対応する領域の中央値や、葉に対応する領域における度数の平均値に対応する輝度値等に設定する。コンピュータ３は、この葉色値情報３１４から植物Ｐ１の窒素吸収濃度を規定された演算により算出し、例えば植被率から算出された乾物量および窒素吸収濃度から窒素吸収量を算出する。詳細には乾物量と窒素吸収濃度を乗算した値に基づいて窒素吸収量を産出する。生育情報３１５は、被計測対象の植物Ｐ１の生育に関するデータであり、例えば植被率情報３１３、葉色値情報３１４、種蒔時間、生育経過時間等を示すデータである。生育診断情報３１６は、被計測対象の植物Ｐ１の生育診断の結果を示すデータである。
【００５４】
図８に示すように、制御回路３４は、例えばプログラムＰＲＧ３を実行することにより画像補正処理部３４１、植被率演算部３４２、葉色値演算部３４３、生育情報生成部３４４、生育診断処理部３４５、および情報提供部３４６等の各機能を実現する。
【００５５】
画像補正処理部３４１は本発明に係る画像補正処理手段の一実施形態に相当し、生育情報生成部３４４は本発明に係る生育情報生成手段の一実施形態に相当し、情報提供部３４６は本発明に係る情報提供手段の一実施形態に相当する。
【００５６】
画像補正処理部３４１は、例えば、携帯型通信端末装置２から受信した、撮影部２１により取得された被計測対象の植物Ｐ１の反射光のうち特定波長領域の画像に、撮影部２１に対応する補正基準情報に基づいて、撮影部２１に固有の画像補正処理を施して補正画像を生成する。詳細には、画像補正処理部３４１は、例えば携帯型通信端末装置２の撮影部２１の感度特性のばらつきを補正するために、補正基準情報３０６に基づいて、撮影部２１により取得された分光画像に画像補正処理を施して補正画像３０７を生成する。この補正基準情報３０６は、上述したように反射率が既知の基準反射板（部材）を撮影部２１が撮影して取得した補正基準画像に基づいて生成される。
【００５７】
また、補正基準情報３０６は、撮影部２１の撮影特性に起因する画像の歪みを補正するために、予め規定されたパターン、例えば格子形状のパターンが形成された反射基準板を撮影部２１が撮影して取得した補正基準画像に基づいて生成される。画像補正処理部３４１は、携帯型通信端末装置２により撮影された画像（分光画像）３０３に、その分光画像３０３に関連付けられた補正基準情報３０６に基づいて、撮影部２１に固有の画像の歪みを補正する処理を施して補正画像３０７を取得する。
【００５８】
上述したように分光画像に画像補正処理を施すことにより、携帯型通信端末装置２の撮影部２１それぞれ固有の感度特性のばらつきや画像の歪みを低減することができる。この補正画像３０７に基づいて植物Ｐ１の生育に関する画像処理や生育判断処理を行うことで、後述する植被率演算部３４２、葉色値演算部３４３、生育情報生成部３４４、生育診断処理部３４５等の各処理により高精度に生育情報や生育判断を行うことができる。また、複数の携帯型通信端末装置２それぞれが取得した画像を規格化することで、統一した画像処理を施すことができる。
【００５９】
また、画像補正処理部３４１は、画像に、フィルタ情報３０４および補正基準情報３０６に基づいて、撮影部２１に固有の画像補正処理を施す。こうすることでフィルタに起因する補正処理を行うことができる。
【００６０】
また、制御回路３４は、画像３０３に関連付けられたフィルタ情報３０４を特定し、そのフィルタ情報３０４に基づいて後述するよう植被率情報３１３や葉色値情報３１４等の生育情報を生成する。
【００６１】
植被率演算部３４２は、例えば携帯型通信端末装置２から受信した画像（分光画像）３０３に画像処理を施し、全画素数のうち、被計測対象の植物Ｐ１に特定する画素の数に基づいて、面積当り植物Ｐ１の被覆している割合を示す植被率情報３１３を演算により生成する。詳細には植被率演算部３４２は、画像（分光画像）３０３の画素毎に画素値を閾値を基に２値化し、画素値が閾値以上の画素の個数に基づいて植被率情報３１３を演算により生成する。例えば植被率演算部３４２は、分光画像の全画素の個数と、全画素のうち画素値が閾値以上の画素の個数に基づいて、面積当り植物の被覆している割合を示す植被率情報３１３を演算により生成する。
【００６２】
葉色値演算部３４３は、第２のバンドパスフィルタ２２１２を介して撮影された分光画像３０３と、第３のバンドパスフィルタ２２１３を介して撮影された分光画像３０３の輝度値の比に基づいて、被計測対象の植物Ｐ１の葉色値情報３１４を演算により生成する。詳細には葉色値演算部３４３は、その輝度比により葉色値情報３１４を生成することで、光源光量の変化による反射率の変化を除去することができる。例えば葉色値演算部３４３は、第１および第２の分光画像のうち比較対象の輝度値として、例えば輝度値の度数分布において、被計測対象の植物Ｐ１の葉からの反射光に対応する度数分布の中央値や、葉からの反射光に対応する度数分布における平均値をその輝度値として設定する。また、葉色値演算部３４３は、葉色値情報３１４から植物Ｐ１の窒素吸収濃度を規定された演算により算出する。例えば葉色値演算部３４３は、植被率から算出された乾物量および窒素吸収濃度から窒素吸収量を算出する。詳細には葉色値演算部３４３は、乾物量と窒素吸収濃度を乗算した値に基づいて窒素吸収量を算出する。
【００６３】
生育情報生成部３４４は、例えば、記憶部３３に記憶された画像に基づいて被計測対象の植物Ｐ１の生育情報を生成し、当該生育情報と識別情報３０２を関連付けて記憶部３３に記憶する。また、生育情報生成部３４４は、上述したように植被率演算部３４２や葉色値演算部３４３により生成された植被率情報３１３や葉色値情報３１４に基づいて、例えば位置情報３０５や時間情報３０８等と関連付けて記憶部３３に記憶する。また、生育情報生成部３４４は、例えば生育情報の管理として、図８に示すように、位置情報３０５、植物Ｐ１の位置や植物Ｐ１が生育する圃場ｆ１、識別情報３０２、時間情報３０８等と関連付けて記憶部（データベース）３３に記憶して管理する。つまり、生育情報生成部３４４は、ＧＰＳによる測位情報（緯度、経度等）にて圃場ｆ１毎、携帯型通信端末装置２の識別情報３０２によって撮影部２１毎、撮影時刻にて時系列毎にユニークな指標データを割り当てることにより、記憶部（データベース）３３に記憶して管理する。このユニークな指標データは、記憶部３３が記憶するデータを能動的選択的に行う際に参照される。また各データに指標データを関連付けることにより秘匿性を確保する。
【００６４】
生育診断処理部３４５は、画像（分光画像）３０３、生育情報３１５等のデータに基づいて植物Ｐ１に関する生育診断処理を行い、処理結果を示す生育診断情報３１６を得る。詳細には、生育診断処理部３４５は、画像（分光画像）３０３、位置情報３０５、補正画像３０７、時間情報３０８、地図情報３０９、気象情報３１０、水量情報３１１、肥料情報３１２、植被率情報３１３、葉色値情報３１４、生育情報３１５等の各種データ等に基づいて、予め規定された生育モデル式に基づいて生育診断処理を行う。具体的には、生育診断処理部３４５は、生育診断処理として、気温情報等を変数とする第１の生育モデル式で予測した植物の標準的な生長値と、実測した植物Ｐ１の植被率や葉色値を比較することにより、被計測対象の植物Ｐ１の現在の生育の良否を診断する。また、植被率、葉色値、および日平均気温情報等のデータを変数とした第２の生育モデル式により、被計測対象の植物Ｐ１の今後の生育を予測する。この第２の生育モデルは、例えば日平均気温情報を変数とする日生長速度の関数である。
【００６５】
情報提供部３４６は、例えば通信部３０を介して要求を受信すると、その要求に応じて記憶部３３に記憶している生育情報３１５や生育診断情報３１６等のデータを、通信部３０を介して要求元の装置に提供する。詳細には、情報提供部３４６は、通信部３０にて識別情報３０２を含む指示を受信した場合に、記憶部３３から識別情報３０２に関連付けられた被計測対象の植物Ｐ１の生育情報３１５や生育診断情報３１６を読み出し、読み出した生育情報３１５や生育診断情報３１６を識別情報３０２と関連付けて、通信部３０を介してその識別情報３０２に対応する要求元の携帯型通信端末装置２に出力する。
【００６６】
上述した構成の植物生育情報処理システム１の動作の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００６７】
図９は、図１に示した植物生育情報処理システムの補正基準情報を生成する動作の一具体例を説明するためのフローチャートである。
【００６８】
ステップＳＴ１において、携帯型通信端末装置２の制御回路２９は、例えば操作入力部２７から補正基準情報作成モードに設定させる指示信号を受けると、露光時間を通常撮影時よりも長く設定する。詳細には、制御回路２９は、例えば夜間撮影モード等の露光時間が約0.15秒以上となるように設定することが好ましい。こうすることにより、バンドパスフィルタを介して撮影した場合と撮影条件を同一とする。
【００６９】
ステップＳＴ２において、撮影部２１が基準反射板の反射光を撮影する。
【００７０】
ステップＳＴ３において、制御回路２９は、撮影部２１が基準反射板の反射光を撮影して得られた画像を、識別情報２８１と関連付けて通信部２０を介してコンピュータ３に送信する。コンピュータ３の制御回路３４は、通信部３０を介してコンピュータ３から受信した画像および識別情報２８１を記憶部３３に記憶する。制御回路３４は、その画像に基づいて、携帯型通信端末装置２の撮影部２１に装着する減光フィルタの減光率を演算により算出する。
【００７１】
図１０は、図１に示したコンピュータ３が減光率を演算により算出する動作を説明するための図である。図１０（ａ）は携帯型通信端末装置２の撮影部２１の感度曲線を説明するための図である。横軸は入力光量、縦軸は出力画像の輝度値をそれぞれ示す。図１０（ｂ）は撮影部２１が減光フィルタなしで撮影した場合の入力光量の度数分布を説明するための図である。横軸は入力光量、縦軸は度数をそれぞれ示す。図１０（ｃ）は撮影部２１が減光フィルタを介して撮影した場合の入力光量の度数分布を説明するための図である。縦軸は入力光量、縦軸は度数をそれぞれ示す。携帯型通信端末装置２の撮影部２１の感度特性は、例えば図１０（ａ）に示すように略Ｓ字カーブ形状であり、入射光量ＬＩが増加して第１光量ＬＩ１までは、画像の出力輝度値ＢＩの変化量が小さく、入射光量ＬＩが第１光量ＬＩ１と第２光量ＬＩ２の間では、出力輝度値ＢＩが略光量に比例した値となり、入射光量ＬＩが第２光量Ｌ２よりも大きい場合に出力輝度値ＢＩの変化量が小さい。
【００７２】
出力画像の度数分布は、例えば減光フィルタなしで撮影した場合には、図１０（ｂ）に実線にて示すように、植物Ｐ１からの反射光に対応するピークＰＰ１と、それ以外の土等からの反射光のピークＰＰ２と、そのピーク間の極小部ＰＰ３とを有する。また、例えば減光フィルタを介して撮影した場合には、図１０（ｃ）に実線にて示すように、入射光量が相対的に減少した度数分布を示す。この度数分布は、植物Ｐ１からの反射光に対応するピークＰＰ１’と、それ以外の土等からの反射光のピークＰＰ２’と、そのピーク間の極小部ＰＰ３’と、例えば乾いた土等からの反射光に対応するピークＰＰ４’と、ピークＰＰ１’，ＰＰ４’間の極小部ＰＰ５’とを有する。
【００７３】
このピークＰＰ３が、入力光量ＬＩ１とＬＩ２の略中央部となるように減光率を設定することが好ましい。本実施形態では携帯型通信端末装置２の撮影部２１それぞれの感度特性のばらつきを低減するために、基準反射板からの反射光の入射光量に基づいて減光率を設定する。減光フィルタなしで基準反射板を撮影した場合、例えば図１０（ｂ）に２点鎖線にて示すように、入射光量ＬＩＢを最大値とする基準反射板に対応するピークＢＰＰが得られる。制御回路３４は、例えば携帯型通信端末装置２から受信した、基準反射板が撮影された画像に基づいて、例えば図１０（ｂ）に１点鎖線にて示すように、入射光量ＬＩＢを最大値とする基準反射板に対応するピークＢＰＰを画像処理により取得し、そのピークＢＰＰの入力光量ＬＩＢが、図１０（ｃ）に示すように、予め規定された値ＬＩＢ’となるように減光率を設定する。こうすることで、図１０（ｃ）に示すように、植物Ｐ１からの反射光に対応するピークＰＰ１’が入力光量ＬＩ１とＬＩ２間の略中央部付近となり、撮影部２１の感度特性の良好な領域（入射光量ＬＩ１〜ＬＩ２）にピークＰＰ１’となるように設定される。この際、極小値ＰＰ３’が入力光量ＬＩ１に、極小値ＰＰ５’が入力光量ＬＩ２にそれぞれ対応するように減光率を設定することで、より高精度に植物Ｐ１の反射光を検出することができる。この際、減光フィルタ装着時のピークＰＰ１’位置は、基準反射板のピークＢＰＰ’から推測する。
【００７４】
ステップＳＴ４において、制御回路３４は、上述した減光率を示す減光率情報を通信部３０を介して携帯型通信端末装置２に送信する。この際、制御回路３４は、携帯型通信端末装置２から受信した識別情報に基づいて、その識別情報に対応する携帯型通信端末装置２を特定し、その特定した携帯型通信端末装置２に減光率情報を送信する。携帯型通信端末装置２の制御回路２９は、通信部２０にて減光率情報を受信すると、その減光率情報に基づいて減光フィルタ２２２の減光率を設定する。
【００７５】
ステップＳＴ５において、携帯型通信端末装置２の撮影部２１は、設定された減光フィルタを介して、例えば格子形状のマークが形成された基準反射板の反射光を撮影する。
【００７６】
ステップＳＴ６において、携帯型通信端末装置２の制御回路２９は、撮影部２１が基準反射板の反射光を撮影して得られた結果に基づいて基準画像を生成し、その基準画像を通信部２０を介してコンピュータ３に送信する。
【００７７】
またステップＳＴ７において、制御回路２９は、例えば撮影時間等の撮影条件を示すデータを、その基準画像と関連付けて通信部２０を介してコンピュータ３に送信する。コンピュータ３の制御回路３４は、通信部３０を介して受信した基準画像および撮影条件を示すデータを記憶部３３に関連付けえて記憶する。この基準画像は、補正基準情報３０６に対応し、携帯型通信端末装置２から受信する分光画像に対して撮影部２１に起因する画像の歪みを補正する際に参照される。
【００７８】
図１１は、図１に示した植物生育情報処理システム１の全体の動作を説明するためのフローチャートである。図１１を参照しながら、植物生育情報処理システム１の全体の動作を各装置の動作を説明する。
【００７９】
ステップＳＴ１１において、携帯型通信端末装置２の制御回路２９は、初期設定処理を行う。初期設定処理は、例えば図９に示すような減光率設定処理や、撮影部２１が取得した基準画像を識別情報２８１と関連付けてコンピュータ３に送信し、コンピュータ３が基準画像を補正基準情報３０６として識別情報を関連付けて登録する処理等である。
【００８０】
ステップＳＴ１２において、撮影部２１は、被計測対象の植物Ｐ１からの反射光を、バンドパスフィルタ２２１および減光フィルタ２２２を介して撮影し、制御回路２９は、撮影部２１から出力された信号に基づいて分光画像を生成する。
【００８１】
ステップＳＴ１３において、制御回路２９は、分光画像に画像補正処理、例えば規定サイズとなるように画像サイズ変更処理等を施す。
【００８２】
ステップＳＴ１４において、制御回路２９は、例えば撮影時間情報、位置情報、フィルタ情報等の各種データを生成する。
【００８３】
ステップＳＴ１５において、制御回路２９は、分光画像、各種データ、および識別情報２８１を関連付けて通信部２０を介してコンピュータ３に送信する。
【００８４】
ステップＳＴ１６において、コンピュータ３の制御回路３４は、通信部３０を介して携帯型通信端末装置２から分光画像、各種データ、および識別情報２８１を受信する。
【００８５】
ステップＳＴ１７において、制御回路３４は、その分光画像３０３、各種データ、および識別情報３０２を記憶部３３に関連付けて記憶する。
【００８６】
ステップＳＴ１８において、制御回路３４は、分光画像３０３に、その識別情報３０２と関連付けられた補正基準情報３０６に応じた補正画像処理を施して、補正画像３０７を取得し、補正画像３０７と識別情報３０２を関連付けて記憶部３３に記憶する。
【００８７】
ステップＳＴ１９において、制御回路３４は、例えば分光画像３０３（補正画像３０７）に基づいて、植被率情報３１３や葉色値情報３１４等の生育情報３１５を生成し、識別情報３０２と関連付けて記憶する。詳細には葉色値演算部３４３が植被率情報３１３を生成し、葉色値演算部３４３が葉色値情報３１４を生成する。
【００８８】
ステップＳＴ２０において、制御回路３４は、例えば他の情報提供装置から通信部３０を介して受信した情報に基づいて、気象情報３１０や水量情報３１１、肥料情報３１２等のデータを更新する。
【００８９】
ステップＳＴ２１において、制御回路３４は、上述したように、画像（分光画像）３０３、生育情報３１５等のデータに基づいて植物Ｐ１に関する生育診断処理を行い、処理結果を示す生育診断情報３１６を得る。詳細には、生育診断処理部３４５は、画像（分光画像）３０３、補正画像３０７、植被率情報３１３、葉色値情報３１４、生育情報３１５、その他気象情報３１０、水量情報３１１、肥料情報３１２等の各種データ等に基づいて、予め規定された生育モデル式に基づいて生育診断処理を行う。
【００９０】
ステップＳＴ２２において、携帯型通信端末装置２の制御回路２９は、例えば操作入力部２７から識別情報２８１を含む指示信号を受けて、通信部２０を介してコンピュータ３に、植物Ｐ１の生育情報や生育診断情報の要求指示を識別情報２８１と関連付けて送信する。
【００９１】
ステップＳＴ２３において、制御回路３４は、通信部３０にて要求指示が入力されたか否かを判別し、要求指示が入力されたと判別した場合にステップＳＴ２４の処理に進み、それ以外の場合にステップＳＴ２０の処理に戻る。例えば制御回路３４は、分光画像入力時には、要求指示が入力されていない場合でもステップＳＴ２４に進む。
【００９２】
ステップＳＴ２４において、制御回路３４は、要求指示に関連付けられた識別情報３０２により要求元の携帯型通信端末装置２を特定し、生育情報３１５や生育診断情報３１６を識別情報３０２と関連付けて、通信部３０を介して携帯型通信端末装置２に送信する。
【００９３】
ステップＳＴ２５において、携帯型通信端末装置２の制御回路２９は、生育情報３１５や生育診断情報３１６を通信部２０を介して受信する。
【００９４】
ステップＳＴ２６において、制御回路２９は、生育情報３１５や生育診断情報３１６を表示部２５に表示させる。
【００９５】
以下、本実施形態に係る植物生育情報処理システム１の各処理について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００９６】
図１２は、図１に示した植物生育情報処理システム１の植被率算出時の携帯型通信端末装置２の動作を説明するためのフローチャートである。
【００９７】
ステップＳＴ１０１において、携帯型通信端末装置２の制御回路２９は、初期設定を行う。
【００９８】
ステップＳＴ１０２において、制御回路２９は、上述したように長時間撮影モード（夜間撮影モード）に設定する。
【００９９】
ステップＳＴ１０３において、制御回路２９は、撮影部２１と被計測対象の植物Ｐ１との間に、植被率用バンドパスフィルタ（第１のバンドパスフィルタ２２１１）および規定された減光率の減光フィルタ２２２を設定する。
【０１００】
ステップＳＴ１０４において、制御回路２９は、被計測対象の植物Ｐ１からの反射光をフィルタ２２を介して撮影部２１により、例えば植物Ｐ１の直上方向から撮影して分光画像を取得する。
【０１０１】
ステップＳＴ１０５において、制御回路２９は、例えば撮影時間やフィルタ情報等の撮影条件を示す各種データを生成する。
【０１０２】
ステップＳＴ１０６において、制御回路２９は、分光画像に画像補正処理、例えば規定サイズとなるように画像サイズ変更処理等を施す。
【０１０３】
ステップＳＴ１０７において，制御回路２９は、分光画像、各種データ、および識別情報２８１を関連付けて通信部２０を介してコンピュータ３に送信する。
【０１０４】
図１３は、図１に示した植物生育情報処理システム１の植被率算出時のコンピュータ３の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１０５】
ステップＳＴ２０１において、コンピュータ３の制御回路３４は、通信部３０を介して携帯型通信端末装置２から、分光画像３０３、各種データ、および識別情報２８１を受信すると、それらを関連付けて記憶部３３に記憶する。この際、制御回路３４は、分光画像３０３に関連付けられたフィルタ情報によりバンドパスフィルタの種類を特定し、特定された結果に基づいて植被率演算部３４２により植被率を算出する。以下その処理を述べる。
【０１０６】
ステップＳＴ２０２において、制御回路３４は、例えば分光画像３０３がＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）形式の画像の場合には、その分光画像にグレー化処理を施す。この際、制御回路３４は、グレー化処理として分光画像３０３のＲＧＢのいずれか一つの輝度値、例えばＲ（レッド）の輝度値をグレー値とする処理を行ってもよい。
【０１０７】
ステップＳＴ２０３において、制御回路３４は、記憶部３３が記憶する補正基準情報３０６に基づいて、グレー化処理された分光画像に画像補正処理を施す。詳細には、制御回路３４は、分光画像の輝度値の補正処理や分光画像の歪み補正処理等を行う。
【０１０８】
ステップＳＴ２０４において、制御回路３４は、被計測対象の植物に対応する画素を特定するための閾値を設定する。
【０１０９】
ステップＳＴ２０５において、制御回路３４は、詳細には例えば図１０（ｃ）に示すように、極小値ＰＰ３’の入力光量ＬＩＰ３を下限値、極小値ＰＰ５’の入力光量ＬＩＰ５を上限値と設定し、上限値および下限値の画素を抽出することで、分光画像を２値化する。
【０１１０】
ステップＳＴ２０６において、制御回路３４は、２値化した分光画像の全画素の個数と、全画素のうち画素値が植物Ｐ１に対応する画素の個数に基づいて、面積当り植物の被覆している割合を示す植被率情報３１３を演算により生成する。
【０１１１】
ステップＳＴ２０７において、制御回路３４は、植被率情報３１３を、識別情報３０２と関連付けて記憶部３３に記憶する。この際、制御回路３４は、植被率情報３１３を、携帯型通信端末装置２のユニークなデータである識別情報３０２、位置情報３０５、および時間情報３０８等と関連付けて記憶部３３に記憶してもよい。
【０１１２】
以上説明したように、コンピュータ３は、携帯型通信端末装置２にて撮影された分光画像に基づいて、簡単な処理により植被率情報３１３を演算により算出することができる。
【０１１３】
図１４は、図１に示した植物生育情報処理システム１の葉色値算出時の携帯型通信端末装置２の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１１４】
ステップＳＴ３０１において、携帯型通信端末装置２の制御回路２９は、初期設定を行う。
【０１１５】
ステップＳＴ３０２において、制御回路２９は、上述したように長時間撮影モード（夜間撮影モード）に設定する。
【０１１６】
ステップＳＴ３０３において、制御回路２９は、撮影部２１と被計測対象の植物Ｐ１との間に、葉色値用バンドパスフィルタ（第２のバンドパスフィルタ２２１２）および規定された減光率の減光フィルタ２２２を設定する。
【０１１７】
ステップＳＴ３０４において、制御回路２９は、被計測対象の植物Ｐ１からの反射光をフィルタ２２を介して撮影部２１により撮影して分光画像を取得する。
【０１１８】
ステップＳＴ３０５において、制御回路２９は、例えば撮影時間やフィルタ情報等の撮影条件を示す各種データを生成する。
【０１１９】
ステップＳＴ３０６において、制御回路２９は、撮影部２１と被計測対象の植物Ｐ１との間に、葉色値用バンドパスフィルタ（第３のバンドパスフィルタ２２１３）および規定された減光率の減光フィルタ２２２を設定する。
【０１２０】
ステップＳＴ３０７において、制御回路２９は、被計測対象の植物Ｐ１からの反射光をフィルタ２２を介して撮影部２１により撮影して分光画像を取得する。
【０１２１】
ステップＳＴ３０８において、制御回路２９は、例えば撮影時間やフィルタ情報等の撮影条件を示す各種データを生成する。
【０１２２】
ステップＳＴ３０９において、制御回路２９は、分光画像に画像補正処理、例えば規定サイズとなるように画像サイズ変更処理等を施す。
【０１２３】
ステップＳＴ３１０において、制御回路２９は、２種類の第１および第２の分光画像、各種データ、および識別情報２８１を関連付けて通信部２０を介してコンピュータ３に送信する。
【０１２４】
図１５は、図１に示した植物生育情報処理システム１の葉色値算出時のコンピュータ３の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１２５】
ステップＳＴ４０１において、コンピュータ３の制御回路３４は、通信部３０を介して携帯型通信端末装置２から、２種類の第１および第２の分光画像３０３、各種データ、および識別情報を受信すると、それらを関連付けて記憶部３３に記憶する。
【０１２６】
ステップＳＴ４０２において、制御回路３４は、第１および第２の分光画像３０３に関連付けられたフィルタ情報によりバンドパスフィルタの種類を特定し、特定された結果に基づいて葉色値演算部３４３により植被率を算出する。以下その処理を述べる。
【０１２７】
ステップＳＴ４０３において、制御回路３４は、第１および第２の分光画像３０３に、その識別情報３０２と関連付けられた補正基準情報３０６に応じた補正画像処理を施して、補正画像３０７を取得し、補正画像３０７と識別情報３０２を関連付けて記憶部３３に記憶する。
【０１２８】
ステップＳＴ４０４において、制御回路３４は、第２のバンドパスフィルタ２２１２を介して撮影された分光画像３０３と、第３のバンドパスフィルタ２２１３を介して撮影された分光画像３０３の輝度値の比を算出する。
【０１２９】
ステップＳＴ４０５において、制御回路３４は、その輝度値の比に基づいて、光源光量による反射率の変化を除去することで葉色値情報３１４を演算により生成する。この際、制御回路３４は、第１および第２の分光画像のうち比較対象の輝度値として、ヒストグラムによる被計測対象の植物Ｐ１の葉からの反射光に対応する領域の中央値や、葉に対応する領域における度数の平均値に対応する輝度値等に設定する。
【０１３０】
ステップＳＴ４０６において、制御回路３４は、葉色値情報３１４から植物Ｐ１の窒素吸収濃度を規定された演算により算出する。また、制御回路３４は、例えば植被率から算出された乾物量および窒素吸収濃度から窒素吸収量を算出する。詳細には制御回路３４は、乾物量と窒素吸収濃度を乗算した値に基づいて窒素吸収量を産出する。
【０１３１】
ステップＳＴ４０７において、制御回路３４は、葉色値情報３１４を識別情報３０２と関連付けて記憶部３３に記憶する。この際、制御回路３４は、葉色値情報３１４を、携帯型通信端末装置２のユニークなデータである識別情報３０２、位置情報３０５、および時間情報３０８等と関連付けて記憶部３３に記憶してもよい。
【０１３２】
以上説明したように、コンピュータ３は、携帯型通信端末装置２にて撮影された２種類の第１および第２の分光画像に基づいて、簡単な処理により葉色値情報３１４を演算により算出することできる。
【０１３３】
図１６は、図１に示した植物生育情報処理システム１のコンピュータ３の動作の一具体例を説明するためのフローチャートである。
【０１３４】
ステップＳＴ５０１において、コンピュータ３の制御回路３４は、上述したように植被率や葉色値を演算により算出して生成情報を生成する。
【０１３５】
ステップＳＴ５０２において、制御回路３４は、画像（分光画像）３０３、生育情報３１５等のデータに基づいて植物Ｐ１に関する生育診断処理を行い、処理結果を示す生育診断情報３１６を得る。詳細には、生育診断処理部３４５は、画像（分光画像）３０３、補正画像３０７、植被率情報３１３、葉色値情報３１４、生育情報３１５、その他気象情報３１０、水量情報３１１、肥料情報３１２等の各種データ等に基づいて、予め規定された生育モデル式に基づいて生育診断処理を行う。また、植被率、葉色値、および日平均気温情報等のデータを変数とした第２の生育モデル式により、被計測対象の植物Ｐ１の今後の生育を予測する。この第２の生育モデルは、例えば日平均気温情報を変数とする日生長速度の関数である。
【０１３６】
ステップＳＴ５０３において、制御回路３４は、被計測対象の植物Ｐ１の生育診断の結果が良好であるか否かを判断し、良好であると判断した場合にステップＳＴ５０４の処理に進み、良好でないと判断した場合にステップＳＴ５０５の処理に進む。
【０１３７】
ステップＳＴ５０４において、制御回路３４は、被計測対象の植物Ｐ１の生育診断の結果が良好であると判断した場合に、その生育状況は良好である旨を示す信号を通信部３０を介して携帯型通信端末装置２に送信する。
【０１３８】
ステップＳＴ５０５において、制御回路３４は、被計測対象の植物Ｐ１の生育診断の結果が良好でないと判断した場合に、その生育状況は良好でない旨を示す信号を通信部３０を介して携帯型通信端末装置２に送信する。
【０１３９】
携帯型通信端末装置２の制御回路２９は、撮影部２１を介してその信号を受信すると、例えば表示部２５にその旨を表示する。こうすることで携帯型通信端末装置２は、ユーザｈ２に被計測対象の植物Ｐ１の生育状況に関する診断結果を報知することができる。
【０１４０】
以上説明したように、コンピュータ３は、撮影部２１および表示部２５を備えた携帯型通信端末装置２とデータ通信を行う通信部３０と、通信部３０を介して携帯型通信端末装置２から受信した、撮影部２１により取得された被計測対象の植物Ｐ１の反射光のうち特定波長領域の画像に基づいて、被計測対象の植物に関する生育情報を生成する生育情報生成部３４４と、通信部３０を介して携帯型通信端末装置２から受信した、画像に関連付けられた携帯型通信端末装置に関する識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する携帯型通信端末装置に、生育情報生成部３４４が生成した生育情報を通信部３０を介して送信して、携帯型通信端末装置２の表示部２５に生育情報を表示させる情報提供部３４６とを設けたので、簡単な処理により被計測対象の植物に関する生育情報や生育診断等の詳細な情報を提供することができる。
【０１４１】
また、通信部３０を介して携帯型通信端末装置２から受信した、撮影部２１により取得された被計測対象の植物Ｐ１の反射光のうち特定波長領域の分光画像に、撮影部２１に対応する補正基準情報３０６に基づいて、撮影部２１に固有の画像補正処理を施す画像補正処理部３４１とを備え、生育情報生成部３４４は、画像補正処理部３４１により画像補正処理が施された特定波長領域の画像に基づいて、被計測対象の植物Ｐ１に関する生育情報を生成するので、より高精度に被計測対象の植物Ｐ１に関する生成情報を生成することができる。
【０１４２】
また、携帯型通信端末装置２の撮影部２１が基準反射部材を撮影して取得した画像を、補正基準情報３０６として記憶する記憶部３３を有し、画像補正処理部３４１は、撮影部２１による分光画像に、記憶部３３が記憶する補正基準情報３０６に基づいて撮影部２１に固有の画像補正処理を施すので、例えば、複数の異なる携帯型通信端末装置２から受信した分光画像に基づいて、被計測対象の植物Ｐ１に関する生成情報を生成する場合であっても、高精度に生成情報を生成することができる。
【０１４３】
また、通信部３０は携帯型通信端末装置２から、フィルタ２２を介して撮影部２１が撮影した画像、および当該画像と関連付けられたフィルタ２２による特定波長に関するフィルタ情報３０４を受信し、画像補正処理部３４１は、通信部３０が受信した分光画像に、規定情報および補正基準情報３０６に基づいて、撮影部２１に固有の画像補正処理を施し、生育情報生成部３４４が、画像補正処理部３４１により画像補正処理が施された分光画像およびフィルタ情報３０４（規定情報）に基づいて、被計測対象の植物Ｐ１に関する生育情報を生成するので、フィルタ情報および補正基準情報３０６に基づいて高精度に生育情報を生成することができる。
【０１４４】
また、携帯型通信端末装置２が被計測対象の植物Ｐ１の撮影位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部２４を備えており、通信部３０が携帯型通信端末装置２から分光画像および分光画像に関連付けられた位置情報取得部２４が取得した位置情報を取得した位置情報３０５を受信し、生育情報生成部３４４が位置情報３０５に関連付けられた分光画像に基づいて、位置情報３０５に対応する被計測対象の植物Ｐ１に関する生育情報３１５を生成するので、例えば被計測対象の植物Ｐ１の位置や圃場ｆ１の位置毎に、植物Ｐ１に関する生育情報３１５を生成することができる。
【０１４５】
また、コンピュータ３は、位置情報３０５および被計測対象の植物Ｐ１の生育情報３１５を、位置情報毎および時系列的に記憶する記憶部３３と、分光画像３０３および生育情報に基づいて、位置情報毎に被計測対象の植物Ｐ１に関する生育診断処理を行う生育診断処理部３４５を有し、情報提供部３４６が、通信部３０介して携帯型通信端末装置２から受信した、分光画像に関連付けられた携帯型通信端末装置２に関する識別情報３０２に基づいて、当該識別情報に対応する携帯型通信端末装置２に、生育診断処理部３４５が生成した生育診断情報３１６を通信部３０を介して送信して、携帯型通信端末装置２の表示部２５に生育診断情報を表示させるので、コンピュータ３は、位置毎に高精度な生育診断情報を、携帯型通信端末装置２に提供することができる。
【０１４６】
コンピュータ３は、携帯型通信端末装置２とデータ通信を行う通信部３０と、通信部３０を介して受信した画像、補正基準情報、および識別情報を関連付けて記憶する記憶部３３と、記憶部３３に記憶された補正基準情報に基づいて画像に補正処理を施す画像補正処理部３４１と、画像補正処理部３４１が補正処理を施した画像に基づいて被計測対象の植物Ｐ１の生育情報や生育診断情報を生成し、当該生育情報と識別情報を関連付けて記憶部３３に記憶する生育情報生成部３４４および生育診断処理部３４５と、通信部３０を介して携帯型通信端末装置２から識別情報を含む指示を受信した場合に、記憶部３３から当該識別情報に関連付けられた被計測対象の植物Ｐ１の生育情報や生育診断情報を読み出して、識別情報と関連付けて通信部３０を介して携帯型通信端末装置２に提供する情報提供部３４６とを有するので、簡単な処理により被計測対象の植物に関する生育情報や生育診断等の詳細な情報を提供することができる。
【０１４７】
また、携帯型通信端末装置２は、表示部２５と、コンピュータ３とデータ通信を行う通信部２０と、被計測対象の植物Ｐ１の反射光のうち特定波長を規定するフィルタ２２と、被計測対象の植物の反射光をフィルタ２２を介して撮影して画像を取得する撮影部２１と、撮影部２１が取得した画像、撮影部２１に固有の補正処理を当該画像に施すための補正基準情報、および携帯型通信端末装置２に関する識別情報２８１を関連付けて通信部２０を介してコンピュータ３に送信し、通信部２０を介してコンピュータ３から被計測対象の植物Ｐ１の生育情報３１５や生育診断情報３１６を受信した場合に表示部２５に表示させる制御回路２９と有するので、煩雑な操作を行うことなく被計測対象の植物に関する生育情報や生育診断等の詳細な情報を取得することができる。
【０１４８】
また、例えばユーザｈ２は、本発明に係る携帯型通信端末装置２を用いて圃場ｆ１の作物を撮影してコンピュータ３に送信してコンピュータ３にて随時データベースに生育情報を蓄積させ、その作物の生育状況の診断結果を、携帯型通信端末装置２を用いてその場にいながらリアルタイムに取得することができる。また、栽培履歴や精度の高い生育情報の開示が求められた場合、その情報を簡単に取得することができる。
【０１４９】
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではない。上述した実施形態それぞれを組み合わせてもよい。
【０１５０】
また、上述した実施形態では、コンピュータ３が画像補正処理や減光率を算出する処理などを行ったが、この形態に限られるものではない。例えば、携帯型通信端末装置２が画像補正処理や減光率を算出する処理等、本発明に係る機能を実現するように処理を行ってもよい。
【０１５１】
また、上述した実施形態では減光フィルタを用いたがこの形態に限られるものではない。例えば減光率を電気制御可能な液晶フィルタや絞り機構などを設けてもよい。また、上述した実施形態では減光フィルタとバンドパスフィルタを重ねて使用したが、この形態に限られるものではない。また、上述した実施形態に係る処理の順番は、この形態に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る植物生育情報処理システムを説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る植物生育情報処理システムの携帯型通信端末装置２を説明するための機能ブロック図である。
【図３】図２に示した携帯型通信端末装置２のフィルタ２２を説明するための図である。（ａ）は図２に示した携帯型通信端末装置２のフィルタ２２の第１具体例を説明するための図である。（ｂ）は（ａ）に示したフィルタ２２を装着した携帯型通信端末装置２を説明するための図である。
【図４】図２に示した携帯型通信端末装置のフィルタ２２の第２具体例を説明するための図である。
【図５】図２に示した携帯型通信端末装置のフィルタ２２の第３具体例を説明するための図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は図２に示した携帯型通信端末装置２のフィルタ２２の第４具体例を説明するための図である。
【図７】図１に示した植物生育情報処理システムのコンピュータを説明するための機能ブロック図である。
【図８】図７に示したコンピュータ３の動作を説明するための機能ブロック図である。
【図９】図１に示した植物生育情報処理システムの補正基準情報を生成する動作の一具体例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１に示したコンピュータ３が減光率を演算により算出する動作を説明するための図である。（ａ）は携帯型通信端末装置２の撮影部２１の感度曲線を説明するための図である。（ｂ）は撮影部２１が減光フィルタなしで撮影した場合の入力光量の度数分布を説明するための図である。（ｃ）は撮影部２１が減光フィルタを介して撮影した場合の入力光量の度数分布を説明するための図である。
【図１１】図１に示した植物生育情報処理システム１の全体の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１に示した植物生育情報処理システム１の植被率算出時の携帯型通信端末装置２の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１に示した植物生育情報処理システム１の植被率算出時のコンピュータ３の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１に示した植物生育情報処理システム１の葉色値算出時の携帯型通信端末装置２の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１に示した植物生育情報処理システム１の葉色値算出時のコンピュータ３の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１に示した植物生育情報処理システム１のコンピュータ３の動作の一具体例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５３】
１  植物生育情報処理システム
２  携帯型通信端末装置
３  コンピュータ
４  通信路
５  基地局
７  ＧＰＳ衛星
２０  通信部
２１  撮影部
２２  フィルタ
２３  発光部
２４  位置情報取得部
２５  表示部
２６  音声処理部
２７  操作入力部
２８  メモリ
２９  制御回路（ＣＰＵ）
３０  通信部
３１  表示部
３２  操作入力部
３３  記憶部
３４  制御回路（ＣＰＵ）
３５  バス（データ通信線）
３４１  画像補正処理部
３４２  植被率演算部
３４３  葉色値演算部
３４４  生育情報生成部
３４５  生育診断処理部
３４６  情報提供部
【図１】
2007124932.tif 000003
【図２】
2007124932.tif 000004
【図３】
2007124932.tif 000005
【図４】
2007124932.tif 000006
【図５】
2007124932.tif 000007
【図６】
2007124932.tif 000008
【図７】
2007124932.tif 000009
【図８】
2007124932.tif 000010
【図９】
2007124932.tif 000011
【図１０】
2007124932.tif 000012
【図１１】
2007124932.tif 000013
【図１２】
2007124932.tif 000014
【図１３】
2007124932.tif 000015
【図１４】
2007124932.tif 000016
【図１５】
2007124932.tif 000017
【図１６】
2007124932.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月14日(2006.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測対象の植物の撮影画像から推定できる生育情報に関する処理を行うコンピュータ、および携帯型通信端末装置を有する植物生育情報処理システムであって、
前記携帯型通信端末装置は、
表示手段と、
前記コンピュータとデータ通信を行う第１の通信手段と、
前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、
前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、
前記撮影手段が取得した画像、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記第１の通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記第１の通信手段を介して前記コンピュータから前記生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、を含み、
前記コンピュータは、
前記携帯型通信端末装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、
前記第２の通信手段を介して受信した前記画像、および前記識別情報を関連付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された画像に基づいて前記生育情報を生成し、当該生育情報と前記識別情報を関連付けて前記記憶手段に記憶する生育情報生成手段と、
前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から前記識別情報を含む指示を受信した場合に、前記記憶手段から当該識別情報に関連付けられた前記被計測対象の植物の前記生育情報を読み出し、当該読み出した生育情報を前記識別情報と関連付けて前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置に提供する提供手段と、を含むことを特徴とする植物生育情報処理システム。
【請求項２】
被計測対象の植物の撮影画像から推定できる生育情報に関する処理を行うコンピュータ、および携帯型通信端末装置を有する植物生育情報処理システムであって、
前記携帯型通信端末装置は、
表示手段と、
前記コンピュータとデータ通信を行う第１の通信手段と、
前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、
前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、
前記撮影手段が取得した画像、前記撮影手段に固有の補正処理を当該画像に施すための補正基準情報、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記第１の通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記第１の通信手段を介して前記コンピュータから前記生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、を含み、
前記コンピュータは、
前記携帯型通信端末装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、
前記第２の通信手段を介して受信した前記画像、前記補正基準情報、および前記識別情報を関連付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記補正基準情報に基づいて前記画像に補正処理を施す画像補正処理手段と、
前記画像補正手段が補正処理を施した画像に基づいて前記生育情報を生成し、当該生育情報と前記識別情報を関連付けて前記記憶手段に記憶する生育情報生成手段と、
前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から前記識別情報を含む指示を受信した場合に、前記記憶手段から当該識別情報に関連付けられた前記被計測対象の植物の前記生育情報を読み出し、当該読み出した生育情報を前記識別情報と関連付けて前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置に提供する提供手段と、を含む
ことを特徴とする植物生育情報処理システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、例えば作物、農作物等の植物の生育に関する処理を行う植物生育情報処理システムに関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項１に係る発明は、被計測対象の植物の撮影画像から推定できる生育情報に関する処理を行うコンピュータ、および携帯型通信端末装置を有する植物生育情報処理システムであって、前記携帯型通信端末装置は、表示手段と、前記コンピュータとデータ通信を行う第１の通信手段と、前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、前記撮影手段が取得した画像、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記第１の通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記第１の通信手段を介して前記コンピュータから前記生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、を含み、前記コンピュータは、前記携帯型通信端末装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、前記第２の通信手段を介して受信した前記画像、および前記識別情報を関連付けて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された画像に基づいて前記生育情報を生成し、当該生育情報と前記識別情報を関連付けて前記記憶手段に記憶する生育情報生成手段と、前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から前記識別情報を含む指示を受信した場合に、前記記憶手段から当該識別情報に関連付けられた前記被計測対象の植物の前記生育情報を読み出し、当該読み出した生育情報を前記識別情報と関連付けて前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置に提供する提供手段と、を含むことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項２に係る発明は、被計測対象の植物の撮影画像から推定できる生育情報に関する処理を行うコンピュータ、および携帯型通信端末装置を有する植物生育情報処理システムであって、前記携帯型通信端末装置は、表示手段と、前記コンピュータとデータ通信を行う第１の通信手段と、前記被計測対象の植物の反射光のうち特定波長を規定する規定手段と、前記被計測対象の植物の反射光を前記規定手段を介して撮影して画像を取得する撮影手段と、前記撮影手段が取得した画像、前記撮影手段に固有の補正処理を当該画像に施すための補正基準情報、および当該装置に関する識別情報を関連付けて前記第１の通信手段を介して前記コンピュータに送信し、前記第１の通信手段を介して前記コンピュータから前記生育情報を受信した場合に、当該生育情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、を含み、前記コンピュータは、前記携帯型通信端末装置とデータ通信を行う第２の通信手段と、前記第２の通信手段を介して受信した前記画像、前記補正基準情報、および前記識別情報を関連付けて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記補正基準情報に基づいて前記画像に補正処理を施す画像補正処理手段と、前記画像補正手段が補正処理を施した画像に基づいて前記生育情報を生成し、当該生育情報と前記識別情報を関連付けて前記記憶手段に記憶する生育情報生成手段と、前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置から前記識別情報を含む指示を受信した場合に、前記記憶手段から当該識別情報に関連付けられた前記被計測対象の植物の前記生育情報を読み出し、当該読み出した生育情報を前記識別情報と関連付けて前記第２の通信手段を介して前記携帯型通信端末装置に提供する提供手段と、を含むことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】